Hoe kun je met een EMS je omvormers controleren en afremmen als de stroomprijs 0 is? In dit artikel geef ik je twee voorbeelden hoe je dit kunt oplossen. Het is een stukje hardware met een software besturing waarbij ik de laatste in NodeRed heb geprogrammeerd maar dit kan natuurlijk ook in Home Assistant.

Node Red en Victron ESS

De beide oplossingen zijn geschikt voor het Victron Energy ESS maar je kunt de ideeën natuurlijk ook overnemen als je met Home Assistant een besturing van je PV omvormers wenst. Het draait in beide gevallen om enkele relais die aangestuurd moeten kunnen worden vanuit je Energie Management Systeem. Ik heb voor deze hardware methode gekozen omdat deze algemeen toepasbaar is en omdat een software besturing via Modbus voor mijn SolarEdge omvormers niet lukte. Dat zoek ik later nog goed uit, voor nu heb ik twee werkbare oplossingen die je kunt gebruiken waarbij ik deze dan mbv Node Red heb geprogrammeerd.

NodeRed is sinds enige tijd onderdeel van het VenusOS dat op de GX devices en met name de Cerbo kan draaien. Dat maakt het gemakkelijk om kleine stukjes code te ontwikkelen die direct in het hart van de ESS installatie hun werk kunnen doen zonder daarbij afhankelijk te zijn van software platforms en communicatie problemen.

Simpel aan/uit

Deze eerste oplossing heb ik gebruikt voor het regelen van een SMA omvormer. Hoewel de frequentie besturing van de SMA omvormer goed werkt (throttling) is deze niet in alle gevallen betrouwbaar als het laadproces van de batterij op z’n eind loopt en op dat moment het grid uitvalt. Dat geeft kans op hoge spikes in de Victron omvormers en mogelijk een afschakeling van de batterij. Dat wil ik voorkomen. Ik heb de AC aansluiting van de omvormer onderbroken en in serie een 3-fasen relais geplaatst dat op zijn beurt weer wordt aangestuurd door 1 van de relais die in de Victron Cerbo zit. Je kunt ook het relais van een CCGX of ander GX device gebruiken.

Onderstaand het blokschema dat ook gebruikt kan worden voor Enphase of andere omvormers die zich niet op een directe software matige manier laten regelen. Bedenk dat besturing via een API onwenselijk is omdat hier enige vertraging in zit en die kun je niet gebruiken als je in noodsituaties direct wil afschakelen. API’s verlopen veelal via een cloudservice en zijn niet realtime.

In het schema zie je dat de SMA omvormer aan de Critical Loads zijde van het Victron ESS is gekoppeld. De SMA omvormer heeft Modbus en kan dus uitgelezen worden door het ESS.

De fysieke koppeling van de SMA omvormer gebeurd via een 3-fase aardlekautomaat, dan een relais en dan op de AC-OUT1 van de multiplus omvormers. De activatie van het relais (spoelaansluiting A1-A2) is voorbeveiligd met een extra automaat van 6A en verloopt via relais-1 van de Cerbo waarbij deze is geconfigureerd voor Normaly Closed (pin 1 en common). Kies voor het afschakelen van de PV omvormer een relais dat de maximale uitgangsstroom van de omvormer kan afschakelen.

Node Red flow

De Node Red flow die hier bij hoort ziet er als volgt uit:

Van links naar rechts (muv de debug node):

Je kunt deze flow importeren in Node Red door onderstaande code te knippen/plakken/importeren.

[

    {

        “id”: “4384a35222a3731d”,

        “type”: “function”,

        “z”: “40bca549e91e23f3”,

        “name”: “Test grid and SoC”,

        “func”: “context.soc = context.soc || 0.0;\ncontext.grid = context.grid || 1;\n\nif (msg.topic === ‘com.victronenergy.system – /Ac/ActiveIn/Source’) {\n// if (msg.topic === ‘com.victronenergy.system – /Dc/Battery/State’) {\n  context.grid = msg.payload;\n\n\n} else if (msg.topic === ‘com.victronenergy.system – /Dc/Battery/Soc’) {\n  context.soc = msg.payload;\n}\n\n// remember: switch is inversed!!!!\n \nif (context.grid === 0) {\n  if (context.soc > 95)\n  return {topic: \”set inverter to off\”, payload: 1}\n} else {\n  return {topic: \”set inverter to on\”, payload: 0} \n}”,

        “outputs”: 1,

        “noerr”: 0,

        “initialize”: “// Code added here will be run once\n// whenever the node is started.\n  return {topic: 0, payload: \”on\”}”,

        “finalize”: “”,

        “libs”: [],

        “x”: 450,

        “y”: 80,

        “wires”: [

            [

                “8b0df856bf0640ec”,

                “778cf2fe1947b12a”

            ]

        ]

    }

]

En tot slot de Node die de schakeling uitvoert voor het relais.

SolarEdge rempedaal met RRCR sturing

De hiervoor beschreven methode is vrij rudimentair en sub-optimaal omdat een PV omvormer helemaal wordt afgeschakeld van het grid. Wat je liever hebt is een dynamische vermogensregeling op basis van software. Modbus is hiervoor het aangewezen protocol maar vanwege een beperking in de SolarEdge omvormers waarbij er maar 1 Modbus verbinding mag bestaan, heb ik een andere nette methode gebruikt; de RRCR interface.

De RRCR interface zit in elke SolarEdge omvormer en kan met 1 of meerdere kleinere relais worden aangestuurd. Hierbij is er een trapsgewijze vermogenssturing mogelijk, afhankelijk van het aantal relais.

Onderstaand schema toont hoe dit moet worden aangepakt:

In mijn situatie heb ik 2 monostabiele relais met wisselcontact ter beschikking in de Cerbo. De middenaansluiting is dan Common, in de uitstand (ruststand) is pin 1 NC en pin 3 NO.

Hierbij kun je 4 standen configureren:

Je kunt in de rechterkolom de waarden eventueel veranderen. Zou je slechts 1 relais willen gebruiken dan heb je slechts 2 standen, 100% of 0%. De RRCR interface sluit je aan met een meeraderig kabel die dan naar de Cerbo relais poort gaat.

In mijn Youtube filmpje laat ik meer zien hoe dit werkt en hoe ik dit heb aangesloten.

Vermogensregeling in Node Red

De vermogensregeling die ik heb gemaakt in Node Red kun je nu nog niet helemaal nabouwen. Deze wordt namelijk bestuurd door een status via het Dynamic ESS en deze software van Victron Energy is nog in ontwikkeling maar wordt binnenkort verder uitgerold.

De setup loopt via een bestaand instelling in het ESS:

De AC-Coupled PV-Feed in excess instelling wordt gebruikt om vast te stellen dat overtollige PV normaliter moet worden ingevoerd. Deze instellingen zijn primair bedoeld voor Fronius omvormers maar gebruiken wij in dit geval ook voor de besturing voor de SolarEdge omvormers.

De Flow in Node Red is dan als volgt:

De flow wordt getriggerd doordat de ESS Don’t Feed In instelling wordt bestuurd door het Dynamic Ess. Ik volg dus eigenlijk alleen maar die controle en die controle set de parameter als de dynamische stroomtarieven < 0 zijn.

De respectievelijke nodes zijn:

De Node geeft waarde 1 als er geen feed-in moet plaatsvinden.

En voor de relais besturing is dat:

En eventueel ook voor relais 2 als je deze wenste te gebruiken.

Als je nu gebruik maakt van Victron MPPT laders, is deze hele routine niet van belang. Het aanstaande Dynamic ESS regelt dit volledig automatisch voor je. Maar je kunt natuurlijk ook een vergelijkbare routine maken op basis van de andere ESS settings die dan gelden voor DC-Coupled PV.

Succes met je eigen regeling!